Mikojan-Gurjevič MiG-19SU (SM-50)

Typ:  speciální výšková přepadová stíhací modifikace frontového stíhacího letounu typu MiG-19S (Farmer D) uzpůsobená pro činnost pouze za dobrých meteorologických podmínek a za dne

Určení:  obrana území státu před výškovými průzkumnými a bombardovacími letouny protivníka

Odlišnosti od letounu MiG-19S (Farmer D):

- instalace 3 200 kp pohonných jednotek typu RD-9BM na místo 3 250 kp motorů typu RD-9B v zadní části trupu (tah motoru typu RD-9BM je, díky instalaci palivových čerpadel typu NR-11AE a NR-11VE, možné měnit i v režimu přídavného spalování, zatímco v případě typu RD-9B toto bylo možné pouze za chodu s vypnutým přídavným spalováním)

- instalace rozměrného odhazovatelného konformního doutníkovitého pouzdra urychlovacího bloku typu U-19 (s pyrotechnickým systémem odhozu) na břichu trupu – zmíněné pouzdro se táhne od šachty příďového podvozku až za odtokovou hranu křídla a ukrývá 1 300 kp až 3 000 kp raketový motor na KPL typu S3-20M, systém regulace tahu, ovládací prvky, nádrže hypergolického raketového paliva typu TG-02, okysličovadla raketového paliva typu AK-20 a paliva turbínového čerpadla, které obstarává přísun paliva a oxidačního činidla do spalovací komory raketového motoru, v podobě peroxidu vodíku a systém pro přetlakování inertním plynem

- absence přední aerodynamické brzdy nacházející se v ose břicha trupu, v oblasti pod křídlem (zde se nyní nachází pouzdro urychlovače)

- instalace dvou postranních kýlovek, které se vyznačují znatelně menší délkou a hranatějším tvarem, na místo jedné, umístěné v ose břicha zadní části trupu

- instalace dvouvrstvého tepelného štítu na břichu zadní části trupu, přímo za tryskou raketového urychlovače, s vydutým tvarem a povrchovou úpravou z oxidu hlinitého (mezi oběma vrstvami tohoto tepelného štítu prochází chladný venkovní vzduch)

- absence obou integrálních palivových nádrží (č.3 a č.4), z prostorových důvodů (instalace raketového motoru a tepelného štítu) – tímto celkový počet palivových nádrží poklesl ze čtyř na dva exempláře

- instalace dodatečných kapsovitých lapačů vzduchu na zádi trupu (ty odebírají vzduch určený pro chlazení dolních akčních členů pohyblivých trysek pohonných jednotek)

- absence vyvažovací plošky (trimeru) nacházející se na odtokové hraně směrovky

- odlehčená konstrukce draku vyjmutím trupového kanónu (výzbroj tohoto modelu se omezila na dva křídelní kanóny), vnitřního páru křídelních zbraňových závěsníků, radiovýškoměru typu RV-2, výstražného RL systému typu Sirena-2, palubních hasicích přístrojů, pouzdra s přistávacím padákem a raketnice se světlicemi typu ESKR-46 (kompenzace za vzrůst hmotnosti vlivem instalace raketového urychlovače)

- instalace výkonnějšího kyslíkového systému typu KKO-2 (na místo typu KKO-1) – ten dokáže v případě dekomprese ve výšce 20 000 m, resp. 24 000 m, udržovat uvnitř pilotní kabiny životní podmínky po dobu 5 až 10 min, resp. 3 až 4 min

- začlenění nového výškového kompenzačního obleku typu VKK-3 s vyhřívanou přetlakovou helmou typu GŠ-4 do vybavení pilota – zmíněný oblek je schopen udržovat atmosférický tlak odpovídající výšce 12 000 m až do výšky 24 000 m (k jeho aktivaci dochází automaticky ve výšce 12 000 m)

- jiné umístění antén přijímače pozemního návěstidla typu MRP-56P a radiokompasu typu ARK-5

- instalace nového barometrického výškoměru a nového Machmetru

- instalace experimentální navigačního datalinku typu Kaskad (díky jeho instalaci lze tento model navádět v automatickém režimu na vzdušné cíle pozemními naváděcími stanovišti)

Historie:  Protože byl v 50. letech za nejlepší obranu bombardovacích letounů před stíhacími letouny protivníka považován let vysokou rychlostí ve velkých výškách, dne 19. března 1954 OKB-155 A.I. Mikojana a M.I. Gurjeviče obdržela zadání na výškovou modifikaci dvoumotorového nadzvukového stíhače typu MiG-19 (Farmer), nejvýkonnějšího operačního stíhače sovětských vzdušných sil té doby. Požadovaná modifikace zmíněného letounu přitom představovala přímou reakci hrozbu výškových náletů. Protože měl výškový MiG-19 (Farmer) dle zadání vykazovat rychlostí 1 800 až 2 000 km/h a operačním dostupem 20 000 až 22 000 m, již od počátku počítal s poněkud nepraktickým raketovým urychlovacím motorem na KPL. Důvodem této volby se přitom stala nedostupnost proudového motoru, který by dokázal tento stíhací stroj dostat do tak velké výšky. Dostup nejvýkonnější pouze proudovými motory poháněné modifikace MiGu-19 (Farmer) v podobě experimentální modelu MiG-19SVK, který vznikl v roce 1957, totiž činil „pouhých“ 19 100 m. Ještě výše to díky limitům daným konstrukcí tohoto stroje zkrátka již nešlo. Jelikož se v říjnu toho samého roku setkal s oficiální zelenou též projekt výškové raketovým urychlovačem vybavené modifikace výkonnějšího jednomotorového nadzvukového frontového stíhače typu Je-2, OKB MiG krátce nato od realizace projektu výškového MiGu-19 (Farmer) zcela opustila. Nařízením ze dne 25. srpna 1956 byl nicméně vývoj kapalinovým raketovým urychlovačem opatřené výškové modifikace nadzvukového MiGu-19 (Farmer), ve verzi MiG-19S (Farmer D), nakonec obnoven. Důvodem toho se stala nová hrozba v podobě amerického výškového špionážního letounu typu Lockheed U-2. Tento podzvukový stroj byl totiž díky značné operační výšce zcela nedosažitelným cílem i pro ten nejvýkonnější operační sovětský stíhač té doby, kterým byl právě nadzvukový MiG-19 (Farmer). Dostup tohoto prvního operačního nadzvukového stíhače na světě se totiž pohyboval, dle verze, mezi pouhými 16 600 a 17 900 m (resp. 18 500 m v případě výškového speciálu typu MiG-19SV Farmer C), zatímco letouny typu U-2 operovaly ve výškách mezi 20 000 m a 21 000 m. Poprvé přitom výškový U-2 do sovětského vzdušného prostoru pronikl v červenci roku 1956. Požadovaná výšková modifikace nadzvukového MiGu-19 (Farmer) vešla ve známost pod továrním kódovým označením SM-50 a služebním označením MiG-19SU a z konstrukčního hlediska vycházela z denního frontového MiGu-19S (Farmer D). Raketová urychlovací jednotka MiGu-19SU (SM-50) obdržela označení U-19 a byla umístěna uvnitř mohutného konformního doutníkovitého kontejneru, který se připevňoval k břichu trupu. Zmíněná urychlovací jednotka byla vystavěna na kapalinovém raketovém motoru typu S3-20M z dílny L.L. Sevruka a A.M. Isajeva (institut NII-88). Zatímco při chodu na min. tah, který činil 1 300 kp, raketový motor typu S3-20M spálil veškeré palivo za 3,5 až 4 min, na max. tah 3 000 kp běžel pouhé 2 min. Po úplném vyhoření bylo možné celý urychlovací blok typu U-19 odhodit. Instalace zmíněného urychlovacího bloku a tepelného štítu, který chránil zadní část trupu před horkými raketovými spalinami, si ale vyžádala se zcela vzdát, z prostorových důvodů, obou zadních (integrálních) palivových nádrží a přední aerodynamické brzdy a v neposlední řadě též nahradit jednu kýlovku nacházející se v ose břicha zádě trupu dvojicí postranních. Vyjmutí dalších palubních systémů, včetně příďového kanónu a závěsníků pro raketové bloky, zase představovalo kompenzaci za značnou hmotnost urychlovacího bloku typu U-19. I přesto vzletová hmotnost výškového MiGu-19SU (SM-50) vyšla na celých 9 000 kg. Všech šest prototypů tohoto modelu vzniklo konverzí sériových MiGů-19S (Farmer D). Základem prvního z nich se stal letoun s výrobním číslem 612103010 z linky závodu č.21 z Gorkého. Přestavbou zmíněný exemplář MiGu-19S (Farmer D) na prototyp MiGu-19SU (SM-50) prošel mezi srpnem a listopadem roku 1956 v prostorách prototypové dílny OKB MiG. Svůj slavnostní „roll-out“ si tento stroj odbyl dne 21. listopadu. Do oblak se přitom poprvé vydal 30. dne toho samého měsíce. Do konce roku 1956 první prototyp výškového MiGu-19SU (SM-50) vykonal celkem tři lety. Urychlovací blok typu U-19 ale nebyl aktivován ani při jednom z nich. Mezitím, dne 9. prosince 1956, byly ke zkouškám odevzdány další dva prototypy. Zatímco jeden z nich zhotovila prototypová dílna OKB MiG, další vznikl v prostorách závodu č.21 z Gorkého. Poslední tři prototypy výškového MiGu-19SU (SM-50) byly zkompletovány rovněž v Gorkém. Přestože se montáž těchto strojů podařilo završit v průběhu roku 1957, díky řadě defektů nakonec nebyly ke zkouškám odevzdány dříve než v lednu roku 1958. Do programu závodních zkoušek, které byly realizovány mezi 25. listopadem 1957 a 26. únorem 1958, se postupně zapojilo pět z nich (v.č. 61210310, 61210319, 61210320, 61210401 a 61210402). Závodní zkoušky výškového speciálu typu MiG-19SU (SM-50) nebyly realizovány v Žukovském, jako obvykle, ale na letecké základně Savostlejka, domovské základně výcvikovém centra PVO, která se nachází poblíž Gorkého. Důvodem toho se staly obavy před vyzrazením celého programu MiG-19SU (SM-50), neboť podléhal velmi přísnému utajení. Státní zkoušky výškového MiGu-19SU (SM-50) se rozeběhly dnem 9. ledna 1958, tedy ještě za chodu závodních zkoušek, a byly završeny dne 9. dubna téhož roku. V průběhu státních zkoušek prototypy tohoto výškového speciálu vykonaly dohromady 68 letů. K aktivaci urychlovací jednotky typu U-19 přitom došlo v průběhu 44-ti z nich. Součástí zkoušek výškového speciálu typu MiG-19SU (SM-50) se staly též simulované přepady reálných vzdušných cílů. Role vzdušného cíle se přitom zhostil výškový MiG-19SV (Farmer C). Zkoušky výškového speciálu typu MiG-19SU (SM-50) se neobešly bez incidentů. Hned 3 x tak došlo k pádu do vývrtky při letu ve velké výšce nadzvukovou rychlostí. Instalace urychlovacího bloku typu U-19 měla totiž negativní vliv na směrovou stabilitu a navíc, díky značné hmotnosti, činila letoun typu MiG-19SU (SM-50) poněkud „podmotorovaný“. Ve výškách nad 20 000 m, kde se již prakticky nenacházel žádný vzduch, proto jakýkoliv pokus o prudší manévr končil pádem do vývrtky. Toto ale představovalo pro konstruktéry OKB MiG velké překvapení, neboť dle tehdejších teoretických poznatků se tomu nemělo při rychlostech větších než M=1 vůbec dít. Skutečnost, že lze spadnout do vývrtky i při nadzvukových rychlostech při snížené směrové stabilitě, přitom potvrdil též výzkumný program, který byl realizován v průběhu roku 1959 zkušebním institutem LII za pomoci sériového MiGu-19S (Farmer D). V reakci na tuto skutečnost se OKB MiG mezitím, v roce 1958, pustila do vývoje nové vystřelovací sedačky pro výškový MiG-19SU (SM-50), za pomoci které mělo být možné bezpečně opouštět kokpit i ve velkých výškách (typ K4-P). Ustáleného horizontálního letu byl výškový MiG-19SU (SM-50) schopen ve výšce 23 000 m, zatímco v případě řadového MiGu-19S (Farmer D) tomu bylo ve výšce pouhých 17 900 m. Zážeh raketového urychlovače ve výšce okolo 17 000 m vedl ke vzrůstu rychlosti stoupání až na 120 m/s. K vyhoření veškerého raketového paliva docházelo ve výšce 23 300 m. Poté letoun typu MiG-19SU (SM-50) stoupal již jen vlivem setrvačnosti. Přitom docházelo k razantnímu poklesu rychlosti. Nejvýše se podařilo s jedním z prototypů tohoto stroje dostat na 24 500 m. Ustáleného horizontálního letu ve velkých výškách byl ale letoun typu MiG-19SU (SM-50) schopen, díky značné spotřebě raketového urychlovače, jen velmi krátkou dobu. Zatímco ve výšce 20 000 m tomu bylo méně než 100 sekund, ve výšce 22 000 m se nedokázal udržet déle než 67 sekund. Jeho rychlost ve výšce 20 000 m, resp. 22 000 m, při chodu urychlovače na ekonomický cestovní režim přitom činila 1 600 km/h, resp. 1 480 km/h. Max. rychlost výškového speciálu typu MiG-19SU (SM-50) se však pohybovala na hranici 1 800 km/h (M=1,6). V případě řadového MiGu-19S (Farmer D) tomu přitom bylo pouhých 1 452 km/h. Výstup na operační výšku výškovému MiGu-19SU (SM-50) zabral 7,5 až 8 min. Z výšky 14 000 m na výšku 20 000 m, resp. 22 000 m, dokázal za pomoci tahu raketového urychlovače vystoupat za 9 až 10 min, resp. za 9,5 až 11 min. Tyto výkony byly ale velmi draze vykoupeny velmi krátkým doletem, který činil pouhých 800 km. Kromě toho výškový MiG-19SU (SM-50) vykazoval, díky značné hmotnosti raketového urychlovače, výrazně vyšší pádovou rychlostí (395 km/h) než řadový MiG-19S (Farmer D). Protože se břicho urychlovacího bloku nacházelo v poměrně malé výšce nad zemí, při provozu tohoto výškového speciálu musela být důkladně kontrolována podvozková kola, zda jsou v perfektním stavu. Toto bylo obzvláště důležité už jen kuli tomu, že urychlovací blok ukrýval nádrže s vysoce toxickými a explozivními chemikáliemi. Přestože výškový MiG-19SU (SM-50) disponoval fenomenálními výkony, jeho bojovou efektivitu bylo možné považovat za více než sporadickou. Při bojových misích si totiž pilot tohoto speciálu musel důkladně promyslet dráhu letové trajektorie a přesně určit okamžik aktivace raketového urychlovače. Útok na vzdušný cíl, který se pohyboval ve výškách větších než 20 000 m, navíc nebylo, díky velmi krátké době chodu raketového urychlovače, možné za jeden operační let znovu opakovat. Visuální vyhledání vzdušného cíle v tak velké výšce, jeho zaměření za pomoci optického zaměřovače a následné sestřelení za pomoci kanónů při jedné jediné zteči bylo ale, díky velmi omezenému času a značnému přetížení, absolutně nereálné, nebo alespoň bez instalace přesného navigačního datalinku, za jehož pomoci by bylo možné letoun typu MiG-19SU (SM-50) přesně navést v automatickém režimu na vzdušný cíl pozemními naváděcími stanicemi. Letoun typu MiG-19SU (SM-50) sice takovým datalinkem disponoval (typ Kaskad), ten však nepracoval, jak měl. Jinak měl být tento stroj teoreticky schopen zneškodňovat vzdušné cíle pohybující se ve výškách 18 000 m až 21 000 m rychlostí 900 km/h až 1 100 km/h. Proti typu MiG-19SU (SM-50) ale hovořila též vysoká agresivita a toxicita oxidačního činidla raketového paliva. Jeho provoz se proto neobešel bez speciálních procedur a v neposlední řadě též bez speciální pozemní infrastruktury, která na sovětských leteckých základnách zcela chyběla. Z tohoto důvodu výškový MiG-19SU (SM-50)  nakonec státními zkouškami neprošel. K úplné ztrátě zájmu o tento stroj přitom nemalou mírou přispělo též masové zavádění pozemních protivzdušných raketových systémů řady S-75 (SA-2 Guideline) k bojovým útvarům PVO a v neposlední řadě též rychlé pokroky ve vývoji dvoumachového přepadového stíhače typu Su-9 (Fishpot B) z dílny OKB P.O. Suchoje. Tento stroj byl totiž schopen letu ve výškách nad 20 000 m i bez problematického raketového urychlovače. Z toho samého důvodu stádium prototypu nepřekročily ani konkurenční výškové stíhače s hybridním pohonem sestávajícím se z proudových motorů a raketového urychlovače na KPL v podobě letounů typu Jak-27V, MiG-19PU (SM-51/-52/-50P), SM-12PMU a Je-50/-50A (MiG-23U).

Verze:  -

Vyrobeno:  šest exemplářů (všechny vznikly konverzí sériových MiGů-19S)

Uživatelé:  žádní

Posádka:    jeden pilot

Pohon:       dva proudové motory typu Tumanskij RD-9BM s max. tahem po 3 200 kp s přídavným spalováním a jeden raketový motor na KPL typu Sevrukov S3-20M s min. tahem 1 300 kp (doba chodu 3,5 až 4 min) a max. tahem 3 000 kp (doba chodu 2 min)

Radar:        radiolokační dálkoměr typu SRD-1M Radal-M (‘Scan Fix’) s dosahem 0,3 až 2 km. Toto zařízení slouží pro sledování a měření vzdálenosti vzdušných cílů a využívá nevelkou hřebenovitou anténu, nacházející se na hřbetu přídě trupu, přímo před pilotní kabinou.

Výzbroj:     dva 30 mm kanóny typu NR-30 se zásobou 50 nábojů na hlaveň, vestavěné do kořenů křídla (na křídelní závěsníky tohoto modelu lze umístit pouze 400 l PTB typu PTB-400 nebo 760 l PTB typu PTB-760*)

* let s PTB pod křídlem byl možný pouze s prázdnými nádržemi raketového paliva a oxidačního činidla

** dynamický dostup tohoto stroje činil 24 500 m (k vyhoření veškerého raketového paliva přitom docházelo již ve výšce 23 300 m)

Poslední úpravy provedeny dne 13.7.2014